10月7日，中国科学院分子植物科学卓越创新中心王四宝研究组受邀在昆虫学领域权威期刊Annual Review of Entomology上在线发表了题为“Epigenetic Regulation in Insect-Microbe Interactions”的长篇综述论文，系统总结了近年来表观遗传修饰（包括DNA甲基化、组蛋白修饰和小RNA调控）在昆虫与微生物互作中的调控作用，并对未来研究方向提出了展望。

昆虫是地球上最繁盛的动物类群，约有100万种，约占动物物种的75%以上。昆虫与人类生产生活息息相关，如农业害虫、媒介昆虫和传粉昆虫等在农林生产、人类健康和生态维护中发挥重要作用和影响。经过长期的演化，昆虫与微生物（如真菌、细菌和病毒）之间形成了多种复杂的互作关系。一方面，病原微生物能够侵入昆虫体内寄生，使昆虫发病致死；另一方面，昆虫体内栖息着复杂多样的共生微生物，这些微生物在宿主昆虫的营养代谢、生长发育、免疫调节和影响病原感染等方面扮演重要角色。因此，深入了解昆虫与微生物之间的互作机制，对基于微生物的害虫和虫媒病防治，以及益虫的高效利用，具有重要的意义。

昆虫与微生物的互作过程受到宿主免疫系统和微生物适应策略的共同调控。昆虫通过体液免疫和细胞免疫防御微生物，而微生物则采取多种策略（如改变形态和发育状态、分泌毒力和效应因子，同化营养物质等）以逃避或抑制宿主的免疫反应。这个复杂的互作过程依赖于宿主昆虫和微生物对各自基因表达的快速和精细的调控。表观遗传调控是基因表达响应环境变化的关键机制，通过DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑、RNA修饰和非编码RNA等方式，实现对基因表达的动态精细调控，从而帮助昆虫和微生物适应多变的生存环境（图1）。本文详细介绍了DNA甲基化、组蛋白修饰和小RNA在微生物诱导的宿主昆虫生理与免疫变化、微生物在侵染过程中的发育形态转变及致病性调控等方面的作用。此外，小RNA不仅调控自身内源基因表达，还作为一种新型的效应因子在昆虫与病原微生物互作中双向传递，跨界调控互作生物的基因表达（图2），这一发现为开发高效的微生物杀虫剂提供了新的思路。

展望未来，该综述提出了若干值得关注的研究方向：1）昆虫与微生物互作过程中，表观遗传修饰如何感知互作生物信号并启动响应，有待深入研究。2）以往对昆虫DNA甲基化和组蛋白修饰的研究主要集中于基因表达的变化及其与表型的相关性分析，需要加强对关键靶基因的深入挖掘。3）小RNA如何转运到互作生物的细胞内以实现跨界RNA干扰(RNAi)调控。4）除小RNA外，其他非编码RNA（如长链非编码RNA、环形RNA等）在昆虫与微生物互作中的作用值得进一步探索。5）DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA在基因表达调控的不同层面上如何协同作用，共同调控昆虫与微生物的复杂互作关系。

中国科学院分子植物科学卓越创新中心赖屹玲副研究员为论文的第一作者，王四宝研究员为通讯作者。该研究得到国家自然科学基金委、国家重点研发计划、新基石研究员项目、上海市加强公共卫生体系建设三年行动计划、中国科学院国际合作、中国科学院青年创新促进会等项目的资助。

原文链接：https://doi.org/10.1146/annurev-ento-022724-010640

图1.基因表达的表观遗传学调控。

DNA甲基化（a）、组蛋白修饰（b）和小RNA（c）

图2. 昆虫与病原真菌之间的跨界小RNA通讯与跨界RNA干扰。